一种天然气井有源柱塞的排水方法及系统与流程

本发明涉及天然气井远程测控，尤其涉及一种天然气井有源柱塞的排水方法及系统。

背景技术：

1、天然气井开采一段时间后，大部分会出现积液，当液体过厚，会导致天然气无法排出。为了解决上述问题，有多种排水方法，其中比较常用的方法是用柱塞排水。柱塞排水通过在天然井内投入一个柱塞，然后根据经验估计当井下达到一定压力的时候，打开井口气动阀门，柱塞在井下压力的作用下，托举柱塞上升，柱塞推开积液到地面，使天然气排出，待天然气排尽后，关闭井口气动阀门，柱塞在重力的作用下沉入井底，根据经验，周而复始的进行工作。

2、然而，这种方式完成是依靠人的经验，当井下发生较大变化，或人的经验发生误差，就会产生问题：一是阀门开早了，因压力不足无法完全将柱塞上举，有时柱塞会悬在中间位置；二是阀门打开晚了，积液过厚无法完成上举，俗称气井淹死，这种情况只能通过抽水的方式排水，不仅难度较大，而且需要较长的时间，影响生产。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的是提供一种天然气井有源柱塞的排水方法，以解决阀门开关时机不准确的问题。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：

3、一种天然气井有源柱塞的排水方法，包括：

4、s1：获取有源柱塞稳定后深度、温度、有源柱塞上压力以及有源柱塞下压力，根据有源柱塞上压力和有源柱塞下压力获得有源柱塞上下压差；

5、s2：根据有源柱塞稳定后深度和温度判断井口阀门关闭时机，根据有源柱塞上压力和有源柱塞上下压差判断井口阀门打开时机；

6、s3：根据步骤s2中判断结果调整下次井口阀门的关闭时间点和打开时间点；

7、重复步骤s1到s3。

8、可选的，所述判断井口阀门关闭时机包括：通过柱塞井下稳定后的深度和温度与实际井深相比较判断柱塞是否到达井底，如果柱塞没有到达井底，则井口阀门关闭早。

9、可选的，所述判断井口阀门打开时机包括：如果有源柱塞下压力大于第一阈值，且柱塞到达地面的上下压差大于第二阈值，则井口阀门打开时间早，该时间记为第一时间。

10、可选的，所述判断井口阀门打开时机包括：如果有源柱塞下压力小于第三阈值，且到达地面柱塞上下仍有压差，则井口阀门打开时间早，且早于所述第一时间。

11、可选的，所述判断井口阀门打开时机包括：如果有源柱塞下压力大于第一阈值，且柱塞到达地面的上下压差小于第四阈值，则井口阀门打开晚。

12、可选的，获取有源柱塞的下降时间和上升时间，根据有源柱塞下降时间辅助判断井口阀门关闭时机，根据有源柱塞上升时间辅助判断井口阀门打开时机。

13、本发明实施例还提供了一种用于如上所述的天然气井有源柱塞的排水方法的排水系统，包括有源柱塞和地面物联网系统，所述地面物联网系统用于处理有源柱塞获取的各种数据。

14、可选的，所述有源柱塞上安装有上压力传感器、下压力传感器、温度传感器、深度传感器、加速度传感器和时标芯片，所述上压力传感器和下压力传感器获取柱塞的上压力和下压力，所述温度传感器获取柱塞所处位置的温度，所述深度传感器获取柱塞所处的深度，所述加速度传感器获取柱塞的上、下拐点。

15、可选的，所述地面物联网系统包括地面通信模块、防爆中继器、数据测控终端、手机网络、云计算中心、气体流量计、油压传感器、套压传感器和井口气动阀。

16、可选的，所述地面物联网系统还包括太阳能供电系统，所述太阳能供电系统安装在防爆区域线的外面。

17、本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

18、根据柱塞稳定后深度、温度等确定柱塞位置和关闭阀门是否合适，根据井下压力值及上升过程中两台压力传感器的压差，判定打开井口阀门的时间是否合适，根据分析结果提出下次开、关阀门的时间点，经过多次调整，逐步接近最佳工作模式。在气井工作基本稳定后，启用ai智能分析软件，由系统自动闭环控制井口气动阀门，实现最佳采气。

19、本发明附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种天然气井有源柱塞的排水方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的天然气井有源柱塞的排水方法，其特征在于，所述判断井口阀门关闭时机包括：

3.如权利要求1所述的天然气井有源柱塞的排水方法，其特征在于，所述判断井口阀门打开时机包括：

4.如权利要求3所述的天然气井有源柱塞的排水方法，其特征在于，所述判断井口阀门打开时机包括：

5.如权利要求4所述的天然气井有源柱塞的排水方法，其特征在于，所述判断井口阀门打开时机包括：

6.如权利要求1所述的天然气井有源柱塞的排水方法，其特征在于，获取有源柱塞的下降时间和上升时间，根据有源柱塞下降时间辅助判断井口阀门关闭时机，根据有源柱塞上升时间辅助判断井口阀门打开时机。

7.一种用于如权利要求1-6任一项所述的天然气井有源柱塞的排水方法的排水系统，其特征在于，包括有源柱塞和地面物联网系统，所述地面物联网系统用于处理有源柱塞获取的各种数据。

8.如权利要求7所述的排水系统，其特征在于，所述有源柱塞上安装有上压力传感器、下压力传感器、温度传感器、深度传感器、加速度传感器和时标芯片，所述上压力传感器和下压力传感器获取柱塞的上压力和下压力，所述温度传感器获取柱塞所处位置的温度，所述深度传感器获取柱塞所处的深度，所述加速度传感器获取柱塞的上、下拐点。

9.如权利要求7所述的排水系统，其特征在于，所述地面物联网系统包括地面通信模块、防爆中继器、数据测控终端、手机网络、云计算中心、气体流量计、油压传感器、套压传感器和井口气动阀。

10.如权利要求9所述的排水系统，其特征在于，所述地面物联网系统还包括太阳能供电系统，所述太阳能供电系统安装在防爆区域线的外面。

技术总结
本发明涉及天然气井远程测控技术领域，尤其涉及一种天然气井有源柱塞的排水方法及系统。排水方法包括：S1：获取有源柱塞稳定后深度、温度、有源柱塞上压力以及有源柱塞下压力，根据有源柱塞上压力和有源柱塞下压力获得有源柱塞上下压差；S2：根据有源柱塞稳定后深度和温度判断井口阀门关闭时机，根据有源柱塞上压力和有源柱塞上下压差判断井口阀门打开时机；S3：根据步骤S2中判断结果调整下次井口阀门的关闭时间点和打开时间点；重复步骤S1到S3。通过本发明解决了阀门开关时机不准确的问题。

技术研发人员：王祖天,余民,卢祥明,李曙光,魏永猛
受保护的技术使用者：济南新吉纳远程测控股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15